martes 9 enero 2024
La Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) dio a conocer los resultados de los concursos Fondecyt de Iniciación 2024 y Postdoctorado 2024. De entre todos los proyectos que, en conjunto, recibirán financiamiento, siete cuentan con investigadoras e investigadores del Advanced Mining Technology Center de la Universidad de Chile en sus propuestas.
Fondecyt de Iniciación
La Dra. Belén Barraza, investigadora del AMTC, es la responsable del proyecto “Estudio experimental del efecto de materiales superhidrofóbicos biomiméticos e impresos en 3D en la eficiencia de remoción de sedimentadores lamelares”, el cual aborda el proceso de separación física de partículas suspendidas en el agua, empleado en el tratamiento de aguas sanitarias y para industria. Esto es de particular interés en procesos de recuperación de agua, vitales en actividades como la minería, que busca reutilizar la mayor cantidad posible del líquido. “En 2022 presenté el desarrollo de un nuevo material biomimético superhidrofóbico, es decir, capaz de repeler agua sin resistencia física ni química y, además, inspirado en la naturaleza, en este caso, la humectabilidad única de la hoja de arroz. Usamos una impresora 3D para fabricar este material, el cual tiene microcanales, y lo recubrimos con nanopartículas de dióxido de titanio, generando una superficie superhidrofóbica autolimpiante. Lo que busco con el proyecto es evaluar la posibilidad de usar este material en los planos inclinados de sedimentadores lamelares, logrando un incremento en la velocidad de sedimentación y una disminución en el estancamiento de partículas”, explica la investigadora.
El uso de inteligencia artificial y la geoestadística para modelar yacimientos minerales es el tema de la Dra. Nadia Mery, investigadora del AMTC y académica del Departamento de Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile. Específicamente, su proyecto pretende avanzar en el uso de aprendizaje de máquina para llenar ciertos vacíos de conocimiento en el modelamiento de depósitos minerales complejos, en particular depósitos con geometrías estrechas (como depósitos en forma de vetas) y geometrías complejas, además de relaciones complejas de dependencia entre las variables de dichos depósitos. “Mi investigación apunta a explorar la aplicabilidad y rendimiento de técnicas de aprendizaje de inteligencia artificial para modelar estos depósitos complejos, como una alternativa o complemento de otras técnicas de geoestadística ya existentes”, dice la Dra. Mery.
El Dr. René Gómez, de la Universidad de Concepción, busca mejorar la minería de tipo block caving con su trabajo: “Mediante este proyecto busco contribuir a optimizar los diseños del nivel de producción en minería de block caving, a través de un espaciamiento más amplio entre las calles del nivel de extracción. Para esto quiero establecer nuevas guías y metodologías para la evaluación de dicho nivel, con un foco especial en la fragmentación gruesa del material. Algunos de los objetivos de mi proyecto son identificar la influencia de las propiedades claves de la roca y su efecto en el flujo por gravedad. Esto, analizado a través del diseño de un modelo numérico de flujo de material quebrado, simulaciones y comparación de la interacción entre varios puntos de extracción. Finalmente, busco proponer un modelo conceptual de flujo por gravedad para fragmentación gruesa en minas de block caving, y desarrollar una metodología para la evaluación del diseño del nivel de extracción incluyendo el flujo por gravedad y criterios económicos”. El Dr. Gómez contará con el apoyo del AMTC a través del Dr. Raúl Castro, especialista en minas de block caving.
La Dra. Gisella Palma, académica regular de la Universidad Mayor e investigadora asociada del AMTC, dirigirá el proyecto “Unraveling the genetic link between Cretaceous iron oxide-copper-gold and porphyry copper deposits from the Coastal Cordillera, northern Chile”. La investigación toma como base los depósitos de yacimientos de óxidos de hierro-cobre-oro (IOCG) y pórfidos cupríferos, los cuales tienen características geológicas y geoquímicas comunes, al punto que se ha propuesto que podrían tener una relación genética. “Mi trabajo pretende responder tres preguntas:”, cuenta la Dra. Palma, “¿cuáles son las condiciones fisicoquímicas y el origen de los fluidos que forman los depósitos IOCG y pórfidos cupríferos de la Cordillera de la Costa en el norte de Chile?, ¿cómo evolucionan en el espacio y el tiempo? y ¿qué papel juegan la fuente magmática y el ambiente tectónico en la formación de lamineralización tipo IOCG y tipo pórfido? Creo que el esclarecer la relación genética es crucial para desarrollar un modelo genético general que integre los distintos tipo de mineralización (IOCG, magnetita-apatito, pórfidos cupríferos) del Cretácico, y que nos permita además encontrar nuevas fuentes de metales críticos que son vitales para la descarbonización, como cobalto, telurio, galio, germanio y vanadio, que se encuentran en estos tipos de yacimientos”. La Dra. Palma estudiará diversos depósitos de la Cordillera de la Costa de la Región de Coquimbo y contará con el apoyo de la Dra. Diana Comte, investigadora del AMTC.
El Dr. Juan Luis Yarmuch, investigador del AMTC y académico del Departamento de Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile, estará a cargo del proyecto «Optimización del diseño de redes de transporte dependientes del tiempo para minas a cielo abierto», el que se enmarca en el proceso de diseño y planificación de minas, donde se determina el potencial técnico-económico de un yacimiento mineral. El proyecto busca incorporar dos elementos claves para el diseño de los caminos mineros (rampas), según explica el investigador: “El primero es entender el problema como una red de caminos en vez de caminos aislados, que es la visión actual. El segundo elemento es incorporar la dimensión temporal al problema del diseño de caminos, ya que los caminos evolucionan en el tiempo de la mano de la progresión de la mina. Mi objetivo con este proyecto es desarrollar modelos matemáticos y algoritmos que minimicen el costo de construcción e impacto ambiental de las redes de caminos considerando las dimensiones espacio-temporales. Esperamos que, al finalizar este proyecto, se tenga un mejor entendimiento de este complejo problema y se puedan proponer soluciones que mejoren las metodologías tradicionales del diseño de minas”.
Fondecyt de Postdoctorado
La Dra. Lisbel Bárzaga, investigadora del AMTC y académica de la Universidad Tecnológica Metropolitana, centrará su investigación en el diseño y ajuste de observadores de estado conmutados para la estimación de variables críticas no medibles. “Los observadores de estado son algoritmos matemáticos que pueden tener diferentes estructuras matemáticas, pero tienen el mismo objetivo, que es estimar una variable de estado que no sea medible directamente. En la práctica, los procesos reales se describen mediante modelos matemáticos representados por variables de estado. Esas variables pueden ser medidas mediante diversos sensores físicos o, en algunos casos, pueden carecer de un instrumento asociado. Cuando no disponemos de una medición de una variable, ni disponemos de un instrumento adecuado para su medición, es que entran los observadores. Los observadores finalmente construyen las variables que no se pueden medir y que no se pueden obtener de otra forma”, explica la investigadora.
En un proyecto anterior con el AMTC, la Dra. Bárzaga trabajó en la estimación de variables no medibles en una pila de lixiviación. Allí se dio cuenta de que los observadores utilizados (filtro de Kalman extendido y filtro de Kalman unscented) no funcionaban de igual manera (“Uno era más rápido, otro se estabilizaba mejor”), por lo que en este proyecto plantea unir, mediante una conmutación, observadores que de otra forma funcionarían separados, y así disminuir los costos computacionales, aumentar la exactitud y robustez de las estimaciones y disminuir los errores de estimación acumulados. “Esto podría aplicarse en procesos mineros o biotecnológicos de interés, como la lixiviación”, agrega la Dra. Bárzaga, quien es patrocinada en este proyecto por la investigadora del AMTC Dra. Norelys Águila Camacho.
El proyecto “Bases para un nuevo paradigma en el manejo de drenaje ácido de mina en concentración de minerales de cobre” estará a cargo de la Dra. Yésica Botero, de la Universidad de Antofagasta, quien cuenta con los investigadores del AMTC Dr. Ricardo Jeldres y Dr. Luis Cisternas como patrocinantes. La investigación busca desarrollar las bases fundamentales para un nuevo paradigma de manejo del drenaje ácido de minas (DAM) de minerales de pórfido de cobre basados en flotación, desde una perspectiva de producción más limpia. “Propongo investigar alternativas que generen residuos sólidos con bajos niveles de especies acidificantes responsables de la generación de DAM, identificando y solucionando el problema en el origen. Teniendo en cuenta que los principales residuos sólidos son los relaves, me planteo investigar la concentración de minerales junto con la generación de relaves con bajo contenido de especies acidificantes”, profundiza la investigadora.
